Blackout
Wann kommt der erste deutschlandweite Blackout?
Richtig, es gab nach dem großen Krieg noch keinen. Aber wird sich das in den nächsten 12 Monaten ändern (in 2022)? Wieso fragen Sie? Schauen Sie bitte unter Kohlestrom und beachten Sie, dass Anfang 2022 die zweitletzte Tranche des Kernkraftwerks-Ausstiegs kommt.
Für eine umfassende Information über derartige Vorgänge im Stromnetz findet man mehr auf unserer Insider-WEB-Site https://www.naeb.info/naeb6.htm
Ein Blackout – eine generelle Nicht-Verfügbarkeit des Stroms aus der Steckdose in einem Areal, einer Stadt, einem Land oder einem Kontinent – hat unterschiedlichste Auswirkungen je nach Dauer, Jahreszeit, Region, Tageszeit. Dunkelheit ist z.B. während des Tages ein kleineres Problem in suburbanen Gegenden, in den Citys mit tiefgestaffelten Hochhäusern aber schon. Häufig sind Blackouts in Regionen mit nur sporadischem Auftreten mit Volksfest-Charakter verbunden. Allerdings verflüchtigt sich der schon in der ersten Nacht, weil es kalt und dunkel wird und man nicht weiß, wo man die Notdurft verrichten soll.
Blackout in Hannover 2011
Einer hatte da schon ein Notstrom-Aggregat oder eine dicke Batterie in seiner Wohnung.
Was sind die größten Probleme nach Eintreten eines derartigen Ereignisses?
Je Situation, Jahreszeit, Ort, sind die Konsequenzen sehr unterschiedlich. Im Winter wird das meistens der Ausfall der Heizungen und das Einfrieren von elektrisch beheizten Versorgungsleitungen sein. Auch die Notdurft ist im Winter bei Minusgraden ein viel größeres Problem als im Sommer bei erträglichen Temperaturen und Sichtschutz beim „Geschäft“ (sofern Pflanzenbewuchs gegeben ist.)
Blackout ist für die Schreiberlinge ein attraktives Thema. Amazon liefert mit der Stichwort-Suche Blackout über 300 Titel. Wer allerdings mal drei in unterschiedlichen Konstellationen erlebt hat, stellt fest, dass jeder eine andere Challenge darstellt.
Warum tritt ein Blackout auf?
Häufige Ursache „n-1“ (Fach-Jargon) ~ eine große Komponente versagt:
(Kraftwerk, Ferntrasse, Umspannwerk, Pumpspeicher):
1. Versagen wegen technischem Defekt oder Überlastung
2. Umwelteinflüsse wie Eisregen, Stürme, Gewitter, Wasser-massen, Erdbeben (Tsunami)
3. Dokumentations- und Bedienfehler. (meist lokale Wirkung)
4. Brennstoffmangel (festgefrorenes Holz, geplatzte Gas-Pipeline)
Bei 1. liegt die eigentliche Ursache oft versteckt im Detail.
Sehr häufig war von 2000 – 2010 Fakepower die Ursache, konkret waren das Volatilität, Ferntransport, mangelnder Regelstrom. Man hat gelernt und ab 2010 wurde die Stabilität wieder besser. Nun aber beginnt die Aera einer neuen Ursachen-Qualität, weil 2 fundamentale Problemeigenschaften der Fakepower greifen:
Dunkelflaute und die 45% Dampfkraftwerk-Regel. Fordern Sie dazu bei NAEB das kostenlose Booklet an, um das zu verstehen – sehr versimplifizierend gesagt gilt:
– es gibt kein volkswirtschaftlich tragfähiges Ersatzsystem für die (häufige!) Konstellation „kein Wind und keine Sonne“
– ohne die rotierenden Massen der Dampfkraftwerke kann das Netz nicht auf die Bedarfsschwankungen und die Unstetigkeit und Unplanbarkeit der Fakepower reagieren
Zerbrechen des Verbundes in der Europäischen Verbundzone von der Türkei bis zum Kanal
sei hier exemplarisch am Fall 8.1.21 behandelt – siehe auch Bild rechts. Die Trennung in den blauen und den hellbraunen Bereich nennt man Netztrennung; oder wenn z.B. der hellbraune Bereich wesentlich kleiner ist, nennt man das „Insel-Mode“.
Echter Strommangel?
Bisher ist echter Strommangel in Europa ein seit dem 2. Weltkrieg unbekanntes Phänomen. Das verändert sich derzeit! Z.B. war der 14.8.21 in DE ein solcher Tag, wo der Strom von sehr weit her geholt werden musste und mit zusätzlicher Lastreduktion (Abschaltung von Fabriken) der Blackout vermieden werden konnte.
Stärker war die Beeinträchtigung durch einen Strom-Engpass am 8.1. in Frankreich, wo die Beschaffung über große Distanz zu Blackouts in Südosteuropa führte.
Grundsätzlich gilt, dass je größer eine Stromverbund-Zone ist, desto eher muss Strom über große Entfernungen transportiert werden, weil immer knapper mit den tatsächlichen Leistungsreserven gewirtschaftet wird.
Solange alle Kraftwerke im Blau-braunen Bereich, der gesamten ENTSOE-Zone synchronisiert sind, steht der Dreistern. Der Strom kann frei fliessen und alle Verbraucher in der gesamten Zone würden gleichermaßen gut mit Strom versorgt. Die Kurve links im rechten Bild würde konstant um die 50 Hz (Schwingungen/Sekunde) pendeln.
Tritt nun z.B. der Bruch ein, weil z.B. Netzknoten ausfällt, entsteht ein Ungleichgewicht zwischen Stromerzeugung in den beiden Bereichen verändert sich die Frequenz – wo zuviel Leistung besteht, steigt sie an, andernfalls fällt sie ab. Der tatsächliche Ablauf ist im Zeitdiagramm rechts-linke Seite dargestellt.
Unten ist der vollständige Ablauf dargestellt. Weitere Blackout-Ereignisse unter Blackout-Fälle auf unserer Experten-Seite
Am 8.1.21 gab es in der Zone ENTSO um 13:05 Uhr UTC (14:05 MEZ) einen Frequenz-Bruch wegen Überschreiten der 200 mHz-(milli-Hertz)-Abweichungs-Grenze, was zu einem automatischen Trennen der Zonen Ost und West führte, nachdem in Ernestinovo in Kroatien ein Umschalter überlastet wurde und unterbrach, was zu Überlastungen auf anderen Strecken und lt. ENTSO auch zu Blackout lokal in Rumänien führte. ENTSO behauptet auch, dass es zu Lastabwurf in Frankreich kam. Dieser war aber in den Charts von Transparency-ENTSOE nicht erkennbar. Tatsächlich war zum Zeitpunkt der Unterbrechung ein hoher Stromfluß von Ost nach West, der aus dem Abfall der Lieferung um ca. 1,5GW aus der Schweiz nach Fr eindeutig abzuleiten ist, wobei die Schweiz wiederum aus Österreich und Italien beliefert wurde. Es kam zu einer Reduktion der Lieferung von Ernestinovo nach Westen, wobei allerdings sowohl von Süden (Bosnien–Herzogewina) wie auch von Osten (Rumänien) je ca. 500 MW wegfielen. Die Daten der ENTSOE aus diesem Bereich sind sehr unvollständig, was aber letztlich für unsere eigentliche Folgerung irrelevant ist. Die Überlastung in Ernestinovo mit dem Zusammenbruch stellte einen Fall n-1 dar mit der nachfolgenden Trennung und den Fernwirkungen Überangebot im Osten und Leistungs-Defizit im Westen, was sich dann sofort als Frequenzanstieg im Osten und -Einbruch im Westen darstellte. Beim Bruch war ein Leistungsfluss in Höhe von 6,3 GW gegeben – Strom der vermutlich überwiegend nach Frankreich floß. Nach Vorliegen weiterer Informationen zum Vorgang stellt sich heraus, dass dieser eine erhebliche Brisanz erhält und im Falle einer Wettersituation mit hoher Windstromeinspeisung in DE mit höchster Wahrscheinlichkeit zu einem Blackout in zumindest 2 (von 4) Regelzonen in Deutschland geführt hätte. Wie war nun der Ablauf, wobei zunächst einige Randbedingungen benannt werden müssen:
1. Frankreich hat generell bedingt durch intensiven Elektroheizungseinsatz einen hohen Strombedarf im Winter und bezieht schon seit vielen Jahren im Winter bei Kaltwetterlagen viel Strom aus dem Ausland. Zusätzlich hat man in 2020 beide KKW-Blöcke Fessenheim ersatzlos abgeschaltet, was die Unterdeckung um ca. 1,8 GW vergrößerte.
2. Am fraglichen Tag herrschte eine Durchschnittstemperatur von um die Null Grad, was generell für die Zeit nicht besonders niedrig ist, aber in der Situation schon Unterdeckung bedeutete, es musste also von weit her zugekauft werden – siehe 5.
3. Die Engpass-Situation Frankreich wurde verschärft, weil 5 französische Kernkraftwerke sich in Wartung bzw. reduzierter Leistung befanden, was in Summe ca. 3 GW ausmachen könnte.
4. Hauptexporteur nach Frankreich war für diese Jahreszeit in der Vergangenheit DE mit den nicht weit entfernten Braunkohlekraftwerken des rheinischen Reviers, aber auch NL aus mit seinen Gas-Kraftwerken.
5. In DE wurden auf Grund des in 2020 entschiedenen Kohleausstiegs u.a. die Kohlekraftwerke in Hamm und Hamburg (Blöcke Westfalen und Moorburg), mit rund 2,5 GW 7,5 Tage vor dem Beinahe-Blackout dauerhaft vom Netz genommen. Damit war die Sicherungsfunktion gemäß 4 nicht mehr gegeben.
6. Zum fraglichen Zeitpunkt war gemäß ENTSO die Versorgung in DE trotz einer für einen Freitag Nachmittag vergleichsweise hohen Last exzellent gegen Lastschwankung, Störfall (n-1), und volatilen Strom aus Fakepower abgesichert bedingt durch einen Anteil an Dampfkraftwerksleistung von über 70%.
7. Am 7.1.wurde für die Französische Bevölkerung ein Appell zum Abschalten von Strom-Verbrauchern wegen erwarteter Strom-Engpässe zum 8.1. herausgegeben. Tatsächlich war der Verbrauch in Frankreich zum fraglichen Zeitpunkt um rund 2,5 GW unter dem Planwert (der 1 Tag vorher ermittelt wird).
Am Folgetag erfolgte um 13:05 der Split der Bereiche Süd-Ost und West mit dem Stopp des Leistungstransfers in der genannten Menge 6,3 GWE, der nach einer Stunde behoben werden konnte und der in der Südost-Zone zu einigen Störungen führte. Danach trat der Leistungsfluss wieder ein.
Es bedurfte erheblicher Eingriffe in den Hauptverbraucherländern im Westen, die aber ausnahmslos erfolgreich verliefen. Am 7. und 8. 1. lagen die Grundlast-Abrechnungspreise an der EEX-Strombörse um ca. 50% (75 statt 50 EUR) über den Werten des Monats.
Frankreich musste in Rumänien oder Kosovo Strom kaufen, weil die deutschen Kapazitäten wegen der Abschaltung am 1.1.2021 nicht mehr zur Verfügung standen. Gerüchteweise hat Deutschland selbst an dem Tag in Polen zugekauft.
Abschließend stellt sich die zentrale Frage, wieviele Blackouts oder noch relativ harmlose Vorgänge wie dieser je Monat sich ereignen müssen, bis die Weltklimarettungssüchtigen Bürger zur Vernunft kommen und sich der Notwendigkeit der Kohlekraftwerke besinnen.
